高一生物下学期 4.1基因指导蛋白质的合成课件 新人教版

第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成仔细观细观 察右面的两幅图图，认识图认识图 中的结结构，想 一想各表示什么生理过过程？(1)DNA与RNA结结构的比较较。 (2)三种不同种类类的RNA。 (3)遗传遗传 信息的转录转录 和翻译过译过 程。 (4)密码码子、反密码码子、遗传遗传 信息的区别别。 1基本单位：_它是由一分 子_、磷酸和碱基组成；组成RNA的 碱基有_。核糖核苷酸 核糖 A、G、C、U2结构：一般是_链，长度比DNA短； 能通过_，从细胞核转移到细胞质中。 3分类：在翻译过程中起模板作用的是 _；起转运作用的是_ ； 参与构成核糖体的是_ 。单 核孔mRNAtRNA rRNA思维拓展 蛋白质合成过程中的有三种 RNA，其作用： mRNA是传递遗传信息，作为合成蛋白质的 模板； tRNA是转运特定的氨基酸，识别密码子； rRNA是核糖体的成分。 DNA与RNA的区别与联系比较项较项 目 DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸分布主要存在于细细胞 核中主要存在于细细胞 质质中化 学 组组 成基本组组 成单单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸碱 基嘌 呤腺嘌呤(A) 鸟鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A) 鸟鸟嘌呤(G) 嘧嘧 啶啶胞嘧啶嘧啶 (C) 胸腺嘧啶嘧啶 (T)胞嘧啶嘧啶 (C) 尿嘧啶嘧啶 (U)五碳糖 脱氧核糖(C5H10O4)核糖 (C5H10O5) 无机酸 磷酸磷酸空 间间 结结 构分类类 通常只有一类类mRNA、tRNA、 rRNA三类类功能主要的遗传遗传 物质质 ，只要生物体内 存在DNA，DNA 就是遗传遗传 物质质生物体内若无DNA时时 ，RNA是遗传遗传 物质质； 若存在DNA时时，RNA 辅辅助DNA完成其功能 ；少数RNA有催化作 用相同点化学组组成成分中都有磷酸及碱基 A、C、G联联系RNA是以DNA的一条链为链为 模板 转录产转录产 生的，即RNA的遗传遗传 信 息来自DNA归纳总结 (1)构成核酸的碱基共5种，构成DNA、RNA 的碱基分别是4种。 (2)构成核酸的核苷酸共8种，四种脱氧核苷 酸和四种核糖核苷酸。 1下列对mRNA的描述，不正确的是( ) AmRNA可作为合成蛋白质的直接模板 BmRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨 基酸 CmRNA上有四种核糖核苷酸，代表20种氨 基酸的密码子有61种 DmRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用解析： mRNA是合成蛋白质的直接模板， 但只有与核糖体结合后才能发挥作用， mRNA上的密码子有64种，其中有3个终止密 码子不决定氨基酸，61种密码子决定20种氨 基酸。 答案： B2不是RNA的功能的是( ) A作为某些病毒的遗传物质 B作为某些细菌的遗传物质 C催化某些代谢反应 D作为基因表达的媒介解析： RNA的功能如图：答案： B1遗传信息的转录 (1)转录：是指在_中，以_ _为模板，按照_原 则合成_的过程。细胞核DNA 一条链碱基互补配对 mRNA(2)过程(3)模板：_ (4)产物：_ (5)原料：核糖核苷酸 2遗传信息的翻译 (1)翻译：是指在_上，以 mRNA 为 模板合成具有一定氨基酸序列的_的 过程。DNA的一条链 mRNA核糖体 蛋白质(2)过程 mRNA进入细胞质，与核糖体结合。 携带一个特定氨基酸的tRNA，通过_ _与第一个密码子互补配对，进入位点1。 (3)携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样方式进入 位点2。 (4)位点1、位点2相应的氨基酸_形成肽 键，位点1上的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。21碱基互 补配对22脱水缩合(5)核糖体读取下一个_，原占据位点1 的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位 点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2， 继续肽链的合成。重复进行，直至读取到_ _。 (6)肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合体上脱 离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟的蛋白质 分子。23密码子24终 止密码3模板：_ 4原料：氨基酸 5产物：_ 6密码子与反密码子 (1)密码子：是mRNA上_个相邻的碱基决定 1个氨基酸。一共有64个，决定氨基酸的密码子共 _个。 (2)反密码子：_的3个碱基可以与mRNA 上的密码子互补配对。 思维拓展 遗传信息、密码子、反密码子分别位 于DNA、mRNA、tRNA上 25mRNA26蛋白质27 328 61 29tRNA1转录、翻译与DNA复制的比较项项目 DNA复制转录转录翻译译场场所 主要细细胞核主要细细胞核核糖体模板 DNA的两条链链DNA的一条链链 mRNA原料 4种脱氧核苷酸4种核糖核苷 酸20种氨 基酸其他条件酶(解旋酶、 DNA聚合酶 等)和ATP酶(解旋酶、 RNA聚合酶 等)和ATP酶、ATP和 tRNA碱基配对对 类类型AT CGAU TA CGAU CG信息传递传递DNAD NADNAm RNAmRNA 蛋白质质时间时间细细胞分裂间间 期生物生长发长发 育的过过程中产产物2个相同 的DNARNA(mRNA、 tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列 顺顺序的蛋白质质特点边边解旋边边 复制,半 保留复制边边解旋边转录边转录 ,DNA仍保留1个mRNA分子可 结结合多个核糖体,提 高合成蛋白质质的速 度2.遗传信息、密码子和反密码子的区别位置作用遗传遗传 信息DNA上碱基的排列 顺顺序转录时转录时 决定RNA中的 碱基排列顺顺序密码码 子mRNA上3个相邻邻的 碱基翻译时译时 决定肽链肽链 中氨 基酸的排列顺顺序反密 码码子tRNA上与mRNA互 补补的3个碱基与mRNA上3个碱基互 补补,以确定氨基酸在肽肽 链链上的位置联联系 图图解归纳总结 (1)翻译时，一个mRNA分子可结合多个核糖 体，同时合成多条肽链。 (2)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽 链还要进一步加工，最后才形成具有一定空 间结构和功能的蛋白质。(3)密码子在生物界是通用的，说明生物是由 共同的祖先进化来的，彼此之间有着或远或 近的亲缘关系。 (4)原核生物转录和翻译在空间上没有分开， 可以在mRNA形成过程中就进行翻译。真核 生物转录和翻译在空间上分开，转录在细胞 核内进行，翻译在细胞质内进行。 3已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA 、UAG为终止密码子。某信使RNA的碱基排列顺 序如下：AUUCGAUGA C(40个碱基，且无终止密码子)CUCU AGAUCU。此信使RNA控制合成的 蛋白质含氨基酸的个数为( ) A20个 B17个 C16个 D15个解析： 起始密码子从第六个碱基开始，终 止密码子从倒数第七个碱基开始，中间共有 碱基540348个，决定的氨基酸个数为 16个。 答案： C(2011·江苏卷)关于转录和翻译的叙述，错误 的是( ) A转录时以核糖核苷酸为原料 B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱 基序列 CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码 的容错性解析：选项选项正 误误判断理由A转录是以DNA的一条链为模板， 以核糖核苷酸为原料合成RNA的 过程B转录过程需要RNA聚合酶的催化 ，RNA聚合酶首先结合到基因的 启动子上，从而启动转录过程答案： CC×以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移 动的是核糖体 D 一个氨基酸可对应几种不同的密码子 ，这样能保证由于差错导致的密码子 改变而不会改变氨基酸，从而保持生 物性状的稳定性1tRNA上就只有3个碱基吗？ 2mRNA在细胞核中合成后，到达细胞质的 过程中，共经过几层生物膜？ 提示 1.不是 2.0层(2010·上海卷)某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如 考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至 少是( ) A75对碱基 B78对碱基 C90对碱基 D93对碱基答案： D方法技巧 基因控制蛋白质合成过程中的几种 数量关系(2011·山东省泰安市一轮)已知AUG、GUG为起 始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。假设 编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序 为ACCACAGTGAGGAACTTCGAT(其中 “”表示省略了214个碱基，并且不含有编码 终止密码的序列)，若以此链为模板转录，最终 形成的多肽分子中肽键的数目最多是( ) A74 B75 C77 D78 答案： A探究遗传信息的传递途径 为了探究遗传信息的传递途径，科学家做了变形虫 放射性标记实验(如下图)。从实验一可以看出RNA的合成发生在细胞核中。已知放线菌素D是RNA合成抑制剂。下面是根 据海胆受精卵在有放线菌素D和无放线菌素D 存在的情况下培养时，用14C标记的缬氨酸参 与蛋白质合成的实验结果绘制的曲线图。请据图回答有关问题： (1)直接参与将14C缬氨酸掺入新合成蛋白质的 细胞器是_，该过程称为_，所 依赖的模板是_，合成该分子所需要的 原料是_。 (2)有人说从受精开始到10小时之内，蛋白质合 成所依赖的模板分子的来源是未受精卵原有的 mRNA。受精10小时以后，合成蛋白质的模板 来自受精卵新合成的。海胆细胞内新合成蛋白 质所依赖的模板主要是受精卵新合成的，你同 意上述结论吗？说明理由。(3)若本题要求设计实验探究放线菌素D对RNA 合成的影响，请完成以下设计思路并预测结果 和得出结论。 实验思路：以海胆受精卵为实验材料，分成 两组，编号为A、B。A组在_ 的情况下培养，B组在_的情况下培 养，对14C标记的缬氨酸参与蛋白质合成的情况 进行检测，时间段为受精后25小时，比较检测 结果。结果预测和结论： a若检测结果显示A组的放射性远高于B组， 则说明_ _。 B_ _。 C_ _。解析： 本题是一个以同位素标记法为中心 的综合题，重点考查基因控制蛋白质合成的 有关内容。蛋白质合成的直接模板是mRNA ，其合成需要4种核糖核苷酸，从曲线图可以 看出，从受精开始到10 h之内，无论是否加 放线菌素D处理，蛋白质分子的放射性基本 相同，10 h以后，加放线菌素D处理的实验组 蛋白质放射性明显减小，说明从受精开始到 10 h之内，合成蛋白质的模板mRNA来自未受精卵原有 的，10 h以后，合成蛋白质的模板来自受精 卵新合成的。探究实验的设计可参考题目所 提供的信息，设置对照组(未加入放线菌素D) 、实验组(用放线菌素D处理)来培养海胆受精 卵，对14C标记的缬氨酸参与蛋白质合成的情 况进行检测。因为是探究性实验，应有三